开放式综合设计性实验模式在食品类专业实践教学中的应用

徐金瑞 郑传进 王志江 黄建蓉

摘要 开放式综合设计性实验是将理论知识同实际生产相结合，培养学生动手能力和创新素质的重要途径。

以食品加工与质量控制综合实验课程为例，从课程开设目的、实施过程和教学成效等方面探讨了开放式综合设计性实验模式在食品类专业实践教学中的应用，以期为高等学校相关专业课的实践教学改革提供参考，并为创新型人才的培养提供思路。

关键词 综合设计性;开放实验;食品专业;实践教学;人才培养

中图分类号 S-01   文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2022）08-0275-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.08.074

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Application of Comprehensive Design Open Experiment Mode in Practical Teaching of Food Specialty—Taking Comprehensive Experiment of Food Processing and Quality Control Course as an Example

XU Jin-rui，ZHENG Chuan-jin，WANG Zhi-jiang et al （School of Food Science，Guangdong Pharmaceutical University，Zhongshan，Guangdong 528458）

Abstract Comprehensive design open experiment is an important way to combine theoretical knowledge with practical production，and cultivate students practical ability and innovative quality.Taking comprehensive experiment course of food processing and quality control as an example， this paper discussed the application of comprehensive design open experiment mode in the practical teaching of food specialty from the aspects of the purpose of setting up this course， implementation process， and teaching effect， so as to provide references for the practical teaching reform of relevant professional courses in colleges and universities， and also provide ideas for the cultivation of innovative talents.

Key words Comprehensive design;Open experiment;Food specialty;Practice teaching;Talent training

實践教学是理论与实践联系的纽带，对巩固理论知识、培养学生的动手能力及创新思维能力有着至关重要的作用 [1-3]。传统的实验教学过程存在理论与实践分离、实验内容固化且多以验证性实验为主等问题，由于实验内容通常只停留在独立知识点的学习上，割裂了基础课和专业课之间的联系，学生只是按照实验操作步骤操作，学生参与实验的积极性不高，学生很难将所学知识和操作技能灵活应用于实践中。这不仅不利于学生创造性思维和解决问题能力的培养，而且严重影响了高等教育人才的培养质量 [4-7]。开设开放式综合设计性实验是培养创新型应用型人才的重要途径，也是新时期实验教学改革的必然结果 [8-9]。如何通过实践教学充分调动学生的学习积极性，更好地培养学生的创新思维、创新能力以及解决问题的能力，是当前高等教育教学改革的核心内容之一 [10-11]。笔者以食品加工与质量控制综合实验课程教学为例，从课程开设目的、实施过程和教学成效等方面探讨了综合设计性开放实验模式在食品类专业实践教学中的应用，以期为高等学校相关专业课的实践教学改革提供参考，并为创新型人才的培养提供思路。

1 课程的开设目的

基于目前实践教学存在的诸多问题对人才培养质量的影响，根据《教育部关于加快建设高水平本科教育 全面提高人才培养能力的意见》的要求，结合食品学科应用性非常强的特点，广东药科大学对食品质量与安全、食品科学与工程2个专业的人才培养方案进行了修订，增设了食品加工与质量控制综合实验课等实践课程，并将其定位为专业必修课。

开设该课程的目的是使学生在具备基本理论知识和掌握基本实验技能的基础上，通过完整的实验过程，训练学生独立查阅文献资料、归纳信息、设计实验方案、开展实验和撰写报告，从而使学生的综合应用能力、实践动手能力以及发现并解决问题的能力得到极大提升。此外，在实验设计和开展过程中需要对前期所学各门课程的知识点进行梳理和综合应用，使学生能更好地理解基础课与专业课的关系，进而摒弃以往“基础课无用论”的想法，促进学生科研素养和创新能力的培养。

2 开放式综合设计性实验的实施

2.1 开课时间

食品类专业的开放式综合设计性实验不同于一般验证性实验，实验内容涉及多门课程，比如食品微生物学、食品保藏原理、食品工艺学、食品分析等专业课程，同时在具体实验指标的测定及数据处理过程中涉及多门基础课程（如分析化学、仪器分析、数理统计等）的知识点，所以开课时间不宜过早。食品加工与质量控制综合实验课程在广东药科大学的人才培养方案中是放在基础课和专业课结课后开课的。E7A4DE81-245F-4FB0-9186-FA4B0B07C4AA

2.2 选题要求

由于综合实验串联多学科知识，通过实验项目训练能否达到预期的目的和效果对指导教师有着较大的考验，因此教师在确定选题范围时应考虑以下方面 [1]：①所给题目要体现出所学知识综合性强、可操作性强和难度适中的特点，使学生在充分查阅文献的基础上，能够运用已有的理论知识和实验技能确定实验方案，否则会挫伤学生的学习积极性。②所选题目要有较多的设计思路和空间，同时教师要掌握一定的教学艺术和技巧去启发和引导学生的创新思维，为学生创建一个发现问题、分析问题和解决问题的平台，从而调动学生自主学习的积极性，使其创新意识和创新能力得到培养和提高。③相较于以往简单的验证性实验，开放式综合设计性实验所需时间长，因此在完成实验的同时还要注重学生自我管理能力和团队分工协作意识的培养，以保障实验的顺利实施。因此，指导教师应根据学生的学习基础和现有的实验条件，围绕某一有代表性食品的生产全过程和质量控制等问题，确定选题范围。

2.3 实施过程

以食品加工与质量控制综合实验课程的红葡萄酒发酵生产内容为例，介绍其具体实施过程。

2.3.1 课前准备。

红葡萄酒酿造是一个复杂的过程，不同的设计工艺对其品质的影响非常大，因此教师在实验开始前需要对红葡萄酒的发酵工艺进行简单介绍，并就影响红葡萄酒品质的关键问题启发学生思考，从葡萄原料的选择、原料的处理、酿酒酵母的选择、酵母菌的接种量、加糖量、发酵条件等方面设计发酵工艺。

2.3.2 实验分组。

明确实验内容和要求后，根据班级人数确定每组人数，学生抽签决定最终研究方向，经班内分组后形成多个团队，每个团队推选一名组长。由组长负责组织并协调团队内的各种活动安排，包括前期资料的收集整理、实验方案的制订，实验过程的开展、实验数据的处理分析、产品感官与质量评价、课程报告的撰写和汇报等。

2.3.3 内容模块化。虽然红葡萄酒的生产只是简单的发酵过程，但实际上是食品工艺学、食品分析、食品微生物学、食品质量管理学、食品感官科学、分析化学及统计学等多门课程知识点的融合。为了避免学生因为第一次接触无从下手的尴尬局面，帮助学生更好地理清实验思路，训练其科研思维，教师应有意识地引导学生从5个模块实施整个过程：①工艺设计;②理化指标分析;③微生物学指标分析;④感官鉴评;⑤课程报告。

不同工艺红葡萄酒的发酵生产要求学生从原料的选择、预处理和破碎，加糖量，酿酒酵母的选择，酵母菌的接种量，发酵条件的控制，产品质量指标（如糖度、乙醇浓度、总酸度等），微生物学指标（如发酵过程中酵母菌的形态观察和计数、杂菌分析等）检验，食品感官鉴评，数据统计分析及报告撰写等方面对每个模块制订详细的、具有可操作性的方案。同时，结合食品质量管理学课程的学习，制订详细的红葡萄酒生产HACCP计划书，用以指导整个实验过程。

2.3.4 组织实施。

方案确定后，组内成员按照实验方案进行分工协作，合理安排时间开展实验。对于实验中遇到的问题，教师不要急于给出自己的意见，让学生先自主独立思考，然后提出解决方案并检验其可行性。在此过程中，教师要适当启发学生换角度通过对多个解决方案的比较和优化，提高学生发现问题、分析问题的能力。

2.4 课程报告及汇报

实验结束后，要求每个小组撰写一份详细的课程报告。课程报告中不仅包含传统实验的目的和要求、操作过程、实验结果分析和现象观察，而且要通过本组与班内其他小组间产品感官质量的对比，从实验方案设计角度客观评价本组产品研发、生产、质量控制情况，并针对实验中存在的问题提出改进意见和建议等。

在此基础上，每组派出1位组员对本组实验的实施过程和成果以PPT的形式进行展示和分享。在学生汇报过程中，指导教师应适时引导学生开展组间交流和讨论，并就学生讨论中存在争议的问题及时进行解答，最后对实验总体实施情况进行总结。

2.5 考核方式

课程结束后，指导教师依据学生平时参与情况（组内成员参与实验情况，由组内成员根据每个人的参与情况就其贡献度进行评分）、课程报告情况（含实验方案设计与实施、结果分析与讨论、改进措施等）和课程汇报情况 （课程团队对成果的展示情况、对整个实验过程的汇报情况、回答问题情况等）等方面进行课程成绩评定。

3 教学成效

通过综合实验的开展，学生对红葡萄酒生产过程有了系统和全面的了解，并能对实验现象和结果进行正确分析，学生的科研思维、操作技能以及发现问题、解决问题的能力得到全面提升。开放式综合设计性实验教学模式借鉴目前科研团队的工作模式，每个人的参与度及其在整个实验过程中的贡献度是决定考核的关键性指标。开放式综合设计性实验教学模式在一定程度上激发了学生的参与热情，也培养了学生分工协作的团队意识。在锻炼学生动手能力、分析问题和解决问题能力的同时，学生的创新能力被逐步激发出来，更容易获得较大的成就感。

4 结语

食品加工与质量控制综合实验自2017年在广东药科大学开课以来已有5年，课程也在不断探索和完善中。总体来看，开放式综合设计性实驗模式的实施与开展取决于以下条件：一是指导教师自身的业务能力要强，具备对本专业知识融会贯通的能力;所给题目既要体现出所学知识的广度和深度，又要有较强的可操作性。二是开展实验的硬件设施要齐全，学生不会因为实验过程中缺少相关设备而影响实验进程和积极性。

参考文献

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